Журнал лекарственного метаболизма и токсикологии
Открытый доступ

Абстрактный

Влияние глутамата на метаболизм железа в мозге и механизм регуляции

Пэн Юй, Мин Чжан, Хуэй Дин, Сяоцзин Ди, Пэн Гуань, Шуминь Ван, Чжэньхуа Ши, Дунъюнь Цзян, Сянлинь Дуань и Ян-Чжун Чанг

Глутамат является возбуждающим трансмиттером и может вызывать нейротоксичность, он также может увеличивать концентрацию железа в мозге, но мало что известно о подробном молекулярном механизме регуляции метаболизма железа Glu. На основании наших предыдущих данных, белки, связанные с метаболизмом железа, могут быть связаны с увеличением содержания железа в мозге, вызванным нейротрансмиттером. Для изучения этих вопросов сначала были исследованы содержание железа, поглощение нетрансферрин-связанного железа (NTBI) и экспрессия белков поглощения железа и высвобождения железа in vivo и in vitro с помощью гистохимии железа, масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), радиоактивного жидкостного сцинтилляционного подсчета 55Fe и методов вестерн-блоттинга. Данные показали, что глутамат вызывал увеличение общего содержания железа, содержания запасного железа и активности поглощения NTBI. Более того, только двухвалентный металлический транспортер 1, один из белков поглощения железа, был увеличен в мозге крысы и клетках PC12, обработанных глутаматом. Дальнейшие исследования показали, что ядерный фактор кB (NF-кB) и протеинкиназа C (PKC) были вовлечены в регуляцию DMT1 в клетках PC12, обработанных глутаматом. Эти результаты показывают, что глутамат увеличивает содержание железа в мозге за счет увеличения NTBI, и что DMT1 является ключевой молекулой, лежащей в основе регуляции метаболизма железа глутаматом. Кроме того, NF-кB и PKC играют важную роль в регуляторном пути экспрессии DMT1 глутаматом. Таким образом, это подразумевает, что ингибирование экспрессии DMT1 и нарушение его регуляторного пути могут быть эффективными стратегиями в ослаблении нейротоксичности глутамата за счет снижения содержания железа.